18 de octubre del 2016

Presentación y defensa de tesis sobre caracterización molecular y expresión de enzimas antioxidantes en el isópodo gigante antártico

El pasado 9 de junio se presentó con éxito la Tesis titulada “Caracterización molecular y expresión de enzimas antioxidantes en el isópodo gigante Glyptonotus antarcticus Eights, 1852 en una población de Bahía Fildes (Isla Rey Jorge, Antártica)“, de la estudiante, Srta. Constanza Jiménez Contreras.

El isópodo gigante Glyptonotus antarcticus Eights, 1852, fue uno de los primeros crustáceos en ser descritos en aguas antárticas, por su extensa distribución desde la costa del continente hasta las islas al sur del frente polar, siendo considerado como un importante componente biológico del ecosistema antártico bentónico. Al ser un organismo estenotermo, vive en un estrecho y estable rango de temperatura entre los -1.9 y los 2.0 °C. Al exponerse a temperaturas sobre su rango de distribución natural induce un rápido aumento en la tasa metabólica. Posteriormente esto, generará una mayor producción de especies reactivas de oxígeno, produciendo un desequilibrio en el sistema pro-oxidante del organismo, también denominado como estrés oxidativo. Es como esta acción, incitará la expresión de genes de enzimas antioxidantes, como la Superóxido dismutasa y Catalasa, para así reducir los niveles de especies oxidantes perjudiciales para el organismo. En este contexto se planteó la interrogante si este organismo antártico es capaz de demostrar una defensa nivel transcripcional, ante un inminente escenario actual y futuro de un aumento en la temperatura del agua de mar generado por el cambio climático. Por consiguiente, esta tesis tuvo como objetivo caracterizar las secuencias de ADN de los genes superóxido dismutasa (SOD) y Catalasa (CAT) obtenidas mediante la técnica RNAseq.

Se evaluó la expresión transcripcional de estos dos genes en respuesta al estrés térmico en experimentos de corto y largo plazo en organismos adultos de la especie. Mediante herramientas moleculares cuantitativas, como los es la RT-QPCR se evaluó la expresión de la CAT y la SOD en hemocitos y hepatopáncreas expuestos a un cinética de temperatura de 3°C y 6°C en un período corto de 1, 6 y 24 horas y un período de largo plazo a 168, 336 y 504 horas a 1ºC y 3ºC.

Los resultados bioinformáticos presentan características conservadas para ambas secuencias de estas enzimas. Por ejemplo: sitios conservados para aminoácidos, sitios putativos, firmas proximales, regiones específicas, múltiples alineamientos y filogenia comparativa de estos genes con distintos invertebrados marinos. Se indican por primera vez, las características conservadas de estas enzimas para el isópodo G. antarcticus. Las cinéticas de estrés térmico, revelan que la exposición a corto plazo, de temperaturas de 3º y 6ºC indican variaciones significativas en el nivel de expresión de los genes de las enzimas antioxidantes. Por el contrario la exposición a largo plazo no demuestra variaciones significativas. Esto demuestra que el organismo efectivamente tiene una respuesta antioxidante rápida, permitiéndole enfrentar un estrés térmico por aumento de temperatura temporal y no extensamente prolongado.

De este modo, G. antarcticus presenta un mecanismo de defensa antioxidante con las enzimas la superóxido dismutasa y catalasa en tejidos y células inmunes, el cual se podría indicar como biomarcador para estudios ante un posible de aumento de temperatura de las aguas antárticas frente a un escenario de calentamiento global.

La comisión examinadora estuvo constituida de la siguiente forma:
Evaluadores
• Dra. María Luisa Salmerón (Universidad de Magallanes)
• Dra. Valeria Latorre (Universidad de Magallanes)

Directores
• Dr. Marcelo González-Aravena (Instituto Antártico Chileno)
• Dr. Américo Montiel San Martín (Universidad de Magallanes)